1909년 포사이트 선교사가 길에 쓰러진 한센병환자를 치료한 것이 설립동기가 되었으며, 1911년 4월 전라남도 광주군 효천면 봉선리에서 우월순 선교사에 의해 ‘환자 진료, 선교, 봉사’를 설립목적으로 광주 나병원으로 시작하였다.
1923년 조선총독부 사립병원 취제규칙에 의하여 정식병원으로 인가되었고, 1935년 3월 애양원으로 개칭하였다. 1948년 4월 미국 남장로교 한국선교회로 운영권이 이관되었다. 1966년에는 한센병(나병) 이동진료반 운영을 시작하여 한센병관리 직원을 여수시 · 순천시 · 여천시 · 여천군 · 승주군 · 광양군 · 고흥군 · 보성군에 파송, 한센병교육과 재가환자 진료 및 신환자 발견에 힘쓰게 하였다.
1967년 8월 여수애양재활병원으로 개칭하고 현대식 병원으로 건축, 일반 지체장애자와 나환자를 함께 재활수술하게 되었다. 1988년 3월 사회복지법인 여수애양병원으로 변경하였다.
여수애양병원은 한센병환자 및 일반장애자들에게 의료적, 직업적, 정신적으로 재활을 도모하고 이들에게 예수 그리스도의 복음을 전하는 영적구원에 이르기까지 전인치유의 사업을 수행함으로써 복지사회 건설에 기여해왔다. 2002년 등록문화재(현, 등록유산)로 지정되었다.